DE2412774A1

DE2412774A1 - Im schlitz einer platte verschiebbar zu lagernde mutter

Info

Publication number: DE2412774A1
Application number: DE2412774A
Authority: DE
Inventors: William E Strain
Original assignee: KEAN Manufacturing CORP
Current assignee: KEAN Manufacturing CORP
Priority date: 1972-05-26
Filing date: 1974-03-16
Publication date: 1975-09-18
Also published as: US3809139A

Description

Dipl.-Ing. H. Sauerland ■ Dr.-Ing. R. König Dipl.-Ing. K. Bergen Patentanwälte · 4ooo Düsseldorf ao · Cecilienallee ve ■ Telefon 43273a

15. März I974 29 325 B

Kean Manufacturing Corporation, Dearborn Hights, Michigan (V_eSt.A„)

"Im Schlitz einer Platte verschiebbar zu lagernde Mutter"

In kurzer Zusammenfassung handelt es sich beim Gegenstand der Erfindung darum, eine Mutter verschiebbar in der länglichen Öffnung, also einem Schlitz einer Platte zu lagern, um die Mutter in dem .Schlitz je nach den gegebenen Verhältnissen in beliebige Stellungen bringen zu können. Die Mutter weist einen mittleren, sich durch den Schlitz erstreckenden Führungsblock, zwei entgegengesetzt zueinander angeordnete Flansche, welche die eine Stirnfläche der Platte übergreifen, und zwei Nasen auf, die sich von der Stirnfläche vor der Montage der Mutter im Schlitz aufwärts erstrecken und bei der Montage nach außen und abwärts verformt werden, um sich danach über die entgegengesetzt zueinander angeordneten Flansche und die Platte zu erstrecken, so daß die Mutter in dem Schlitz unverlierbar, jedoch verschiebbar gelagert wird«, Zwei Hohlkehlen sind in den Seitenwandungen des Führungsblocks unterhalb der Nasen vorgesehen, um den Materialfluß während der Verformung der Nasen zu beeinflussen und eine seitliche Verlagerung der Seitenwandungen der Mutter zu begrenzen, die andernfalls die Mutter in dem Schlitz festlegen oder verankern würde.

Bei der den Gegenstand der Erfindung bildenden Kombination aus Mutter und Platte handelt es sich um eine sogenannte Nietmutter, die so verformt wird, daß die Mutter in einer

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Schlitzöffnung unverlierbar gelagert ist, aber nach wie vor verschiebbar bleibt. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Lagerung.

Bekannt sind eine Anzahl von Gleitmuttern oder Käfigmuttern₀ Dabei besteht jedoch die übliche Käfigmutter aus mindestens zwei Teilen, nämlich einem Blechkäfig, der die Mutter in der länglichen Öffnung oder dem Schlitz der Platte hält. Ein Beispiel einer Käfigmutter ist in der US-Patentschrift 2 940 496 offenbart,, Nietmuttern und Stanzmuttern sind gleichfalls bekannte Nietmuttern werden jedoch normalerweise gegen seitliche Bewegung in der Plattenöffnung gesichert. Dazu sei bemerkt, daß die verbesserte Nietmutter nach der vorliegenden Erfindung aus gewalztem Stangenmaterial geschnitten werden kann und nur aus einem Stück besteht. Die Mutter wird lediglich in die Öffnung in der Platte eingesetzt und darin durch eine Art Vernietung gesichert.

In der bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Mutter mit einem mittleren Führungsblock und seitlich vorragenden Flanschen beiderseits des Führungsblocks versehen. Durch den Führungsblock erstreckt sich eine Bohrung, die sich in der Regel quer zur oberen Stirnfläche des Führungsblocks erstreckt und zur Aufnahme eines mit Außengewinde versehenen Bolzens dient. Von der oberen Stirnfläche des Führungsblocks ragen Nasen aufwärts, die während der Sicherung der Mutter verformt werden und sich dabei über die Flansche hinaus beiderseits des Führungsblocks erstrecken,, Außerdem sind Hohlkehlen in den Seitenwandungen des Führungsblocks vorgesehen, und zwar benachbart zu den Nasen mit dem Ziel, die erwünschte Verformung der Nasen sicherzustellen.

In einer bevorzugten Ausführung der Mutter ist ihr Führungs-

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block in seiner Grundform im wesentlichen quaderförmig und weist zwei entgegengesetzt zueinander liegende Seitenflansche auf, die seitlich über den Führungsblock vorragen und sich unter Zwischenschaltung von Seitenwandungen in Abstand von der oberen Stirnfläche erstrecken.. Die beiden Nasen ragen, ausgehend von den - Seitenkanten der oberen Stirnfläche des Führungsblocks nach oben, und Hohlkehlen sind in den Seitenwandungen unterhalb jeder Nase vorgesehen, um die seitliche Verformung der Seitenwandungen zu begrenzen, die andernfalls die Mutter im Schlitz der Platte blockieren wurden. Die oberen Kanten der Nasen können gerundet und ihre Seitenwände, ausgehend von den Hohlkehlen, nach außen geneigt sein, so daß sich die Nasen nach außen und abwärts verformen, wenn sie durch die Arbeitsfläche eines Schlagwerkzeuges getroffen werden. In der bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Nasen oben abgeflacht und liegen mindestens im wesentlichen in einer Ebene mit der oberen Stirnfläche des Führungsblocks, wenn die Mutter in der Platte unverlierbar montiert wird.

Sind Platte und Mutter montiert, so liegt der Führungsblock der Mutter in der länglichen Öffnung oder dem Schlitz der Platte, so daß die Mutter in dem Schlitz verschoben oder justiert werden kann und die Flansche die einander gegenüberstehenden Kanten des Schlitzes der Platte übergreifen. Die Nasen werden unter bleibender Verformung nach außen und abwärts gedrückt und gebogen, so daß sie die entgegengesetzt zueinander liegenden Flächen der Platte übergreifen mit der Folge, daß die gleichfalls entgegengesetzt zueinander angeordneten Flansche die Mutter lose in der Öffnung oder dem Schlitz der Platte halten. Die Hohlkehlen an den Seiten des Führungsblocks oder Körpers der Mutter dienen zur Aufnahme des-Materialflusses, der von der Verformung der Nasen herrührt. Damit begrenzen sie die seitliche Verlagerung der Seitenwandungen, wie schon oben beschrieben ist.

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Das Verfahren zur Verbindung der Mutter mit der Platte besteht darin, daß der Führungsblock der Mutter durch die verlängerte Plattenöffnung, also den Plattenschlitz, gesteckt wird, wobei die Flansche die Plattenkanten übergreifen, worauf die Nasen nach außen und nach unten verformt werden, um die Mutter in der Plattenöffnung, also dem Schlitz, formschlüssig festzulegen, wobei zugleich mit dieser Verformung die Hohlkehlen dafür sorgen, daß die Mutter im Schlitz nach wie vor längsverschiebbar bleibt. Die äußere und obere Kante jeder Nase liegt vorzugsweise mit der ihr zugeordneten Seitenwandung des Führungsblocks der Mutter wenigstens annähernd in einer Ebene, bevor die Verformung stattfindet, damit die Mutter in den Schlitz der Platte gesteckt werden kann.

Weitere Vorteile und nützliche Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einer als Beispiel anzusehenden bevorzugten Ausführungsform, der Zeichnung und den Ansprüchen. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 von oben gesehen eine perspektivische Darstellung einer Gleitnietmutter mit den Merkmalen der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht einer in eine Platte eingesetzten Mutter nach Fig. 1, bevor die Mutter ihre endgültige Form angenommen hat,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 einen der Fig. 3 entsprechenden Schnitt, jedoch während des Sicherns der Mutter in der Platte, und

Fig. 5 einen der Fig. 4 entsprechenden Schnitt, bei dem jedoch die aus Mutter und Platte bestehende Kombination an einem Bauteil mittels eines Schraubenbolzens befestigt ist.

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In der gezeichneten Ausführungsform besteht die allgemein mit 20 bezeichnete Gleitmutter aus einem im wesentlichen quaderförmigen Körper 22, einem Führungsblock 24 und zwei entgegengesetzt zueinander liegenden Flanschen 26. Der Führungsblock wird oben von einer ebenen Stirnfläche 28 begrenzt und enthält ein .Gewindeloch 30, das sich durch den Körper 22 erstreckt. Die oberen Flächen 32 der Flansche 26 sind vorzugsweise gleichfalls eben, um in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise an der Platte anzuliegen, an der die Mutter angebracht werden soll. Die Flansche liegen in Abstand von der oberen Fläche 28 und sind mit dem Führungsblock 24 durch Seitenwandungen 34 verbunden.

In der bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der Führungsblock außerdem zwei Nasen 36 auf, die sich von gegenüberliegenden Seiten der oberen Stirnfläche 28 ausgehend nach oben erstrecken. Die oberen und inneren Kanten 38 der Nasen 36, die in Abstand von der Stirnfläche 28 liegen, sind gemäß Fig. 1 in der bevorzugten Ausführung der Erfindung gerundet oder bogenförmig gestaltet. Die äußeren Seitenflächen 44 der Nasen 36 sind nach außen geneigt und bilden je eine 'Hohlkehle 40. Der Zweck dieser bevorzugten Gestaltung der Nasen wirä weiter unten beschrieben. Jede Hohlkehle 40 wird in dieser Ausführung von einer nach innen geneigten Wand 42 und einer nach außen geneigten Wand 44 begrenzt.

Die Querwände 46 des Körpers 22 der Mutter können im wesentlichen eben sein und rechtwinklig zu der oberen Stirnfläche 28 des Führungsblocks 24 und den Flächen 48 der Flansche 26 liegen, wie sich aus Fig. 1 und 2 ergibt. Auf die Form der Querwände 46 kommt es indessen entscheidend nicht an.

Der für die Mutter gewählte Werkstoff hängt vom jeweils gegebenen Anwendungsfall ab, also davon, welche Aufgabe die aus Mutter und Platte bestehende Kombination zu erfüllen

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hat. Beispielsweise wurden Stähle, die unter den amerikanischen Normenbezeichnungen C-1211 und C-1108 bekannt sind, als Werkstoff für die Mutter als geeignet gefunden. Doch können auch andere Werkstoffe verwendet werden,, Die Platte kann aus üblichem Metallblech bestehen, insbesondere aus Stahl, wie er beispielsweise bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen verwendet wird.

Die hier beschriebene und dargestellte Mutter ist, wie eingangs erwähnt, insbesondere für verschiebbare Lagerung in einer länglichen Öffnung, also einem Schlitz, geeignet, wie er in der Platte 50 gemäß Fig_o 2 und 3 vorgesehen ist. Der Schlitz 52 kann gemäß Fig. 2 rechteckig begrenzt sein. Er kann jedoch auch beispielsweise gebogen sein, wobei seine Seitenkanten parallel zueinander verlaufen. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel ist die Platte rings um den Schlitz 52 etwa durch Prägen oder Tiefziehen vertieft gestaltet, so daß sie im Querschnitt U-förmig erscheint, wie bei 54 angedeutet ist. Vermöge dieser Vertiefung fluchtet gemäß Fig„ 4 und 5 die obere Fläche 28 des Führungsblocks 24 mindestens im wesentlichen mit der Platte 50.

Die Gleitmutter wird in der Platte dadurch gelagert, daß der Führungsblock 24 in den länglichen Schlitz 52 der Platte eingelegt wird, wobei die Seitenwandungen 34 des Führungsblocks 24 in Abstand von den ihnen gegenüberstehenden Seitenflächen des Schlitzes liegen. Dieser Abstand ist, wie Fig. 2 und 3 zeigen, sehr klein. In dieser Stellung ragen die Nasen 36 aus dem Schlitz in der Platte und damit über deren eine Fläche nach außen, um dadurch in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise die Mutter in dem Schlitz unverlierbar festlegen zu können.

Bei der Montage der Mutter in der Platte wird die letztere mit dem Schlitz auf eine geeignete Unterstützung gelegt, beispielsweise einen unteren Werktisch 56. Sodann werden die

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Nasen durch einen verformenden Schlag auf die Oberseite der Mutter mittels eines Schlagwerkzeugs 58 mit Schlagfläche 60 verformt. Das Werkzeug 58 greift zunächst an den abgerundeten inneren Oberkanten der Nasen 36 an, Wie sie in Fig. 3 noch sichtbar sind, und verformt die Nasen sodann in Richtung abwärts und nach .außen unter Biegung um Achsen, die parallel zu den "zugeordneten Hohlkehlen 40 verlaufen. Die nach außen geneigten Seitenflächen 44 der Nasen werden dabei so verformt, daß sie gemäß Fig. 4 über die Flansche 26 hinwegragen. Dabei dienen die Hohlkehlen 40 dazu, den Fluß des Metalls während der Verformung der Nasen zu steuern und dadurch eine seitliche Verlagerung der Seitenwandungen 34 des Führungsblocks zu verhindern. Dazu sei nochmals hervorgehoben, daß die Seitenwandungen des Führungsblocks in engem Abstand von den Flächen liegen, die den Schlitz 52 seitlich begrenzen, daß also eine seitliche Verformung der Mutter diese im Schlitz unverschiebbar verankern würde. Die Kombination aus Mutter und Platte, wie sie aus Fig. 4 und 5 ersichtlich ist, zeigt eine reduzierte Öffnungsweite der Hohlkehle 40, die davon herrührt, daß die Nasen derart abwärts geschlagen sind, daß sie im wesentlichen flach geworden sind und im wesentlichen in einer Ebene mit der oberen Stirnfläche 28 des Führungsblocks 24 liegen. Die oberen Flächen der Nasen können nach dem Schlagen oberhalb der oberen Stirnfläche, des Führungsblocks liegen, insbesondere dann, wenn die Nasen gerundet sind. Der bevorzugten Ausführung der Nasen entspricht es jedoch, daß sie über die obere Stirnfläche des Führungsblocks nicht nach oben herausragen.

Eine Ausführungsform der aus Platte und Mutter bestehenden Kombination, nachdem die in Fig. 4 dargestellte Operation ausgeführt worden ist, ist in Fig. 5 wiedergegeben. Fig. 5 zeigt den Fall, daß ein Bauteil 62 mit der Platte 50 durch einen Gewindebolzen 64 verbunden worden ist. Die obere Stirnfläche 28 des Führungsblocks 24 ist in der im Quer-

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schnitt U-förmigen Einprägung 54 der Platte 50 versenkt. Das Gewindeloch 30 nimmt das mit Außengewinde versehene Ende 66 des Bolzens 64 auf. Die Gleitmutter 20 kann im Schlitz 52 der Platte durch Verschieben leicht so justiert werden, daß sie mit dem mit Außengewinde versehenen Bolzen fluchtet und damit den Bauteil 62 in der verlangten Stellung festzulegen gestattet. Die hier beschriebene Kombination aus einer Platte und einer Gleitmutter 20 erweist sich als besonders brauchbar in Fällen, wo eine Anzahl von Löchern 68 (Figo 5) in einem Bauteil vorgesehen sind, die mit dem Gewindeloch 30 der Gleitmutter zu fluchten haben. Jede der Gleitmuttern kann dann unabhängig von den anderen in Flucht mit dem jeweiligen Loch 68 im Bauteil 62 gebracht werden. Form und Gestaltung des Schlitzes 52 und der Platte 50 hängen von der jeweils verlangten Anwendung ab. Abweichend von dem gezeichneten Ausführungsbeispiel können diese Teile statt eben auch gekrümmt sein, sofern die den Schlitz seitlich begrenzenden Flächen im wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Im übrigen kann die Form der Gleitmuttern 20 entsprechend der jeweils verlangten Anwendung modifiziert werden.

In einer bevorzugten Ausführung der aus Mutter und Platte bestehenden Kombination werden die einzelnen Muttern von Stangenmaterial abgeschnitten, dem durch Walzen ein Querschnitt erteilt worden ist, welcher der Form nach Fig. 3 entspricht. Die Flansche 26, Nasen 36 und Hohlkehlen 40 können aus im Querschnitt rundem Stangenmaterial gewalzt werden. In dieser bevorzugten Ausführung ist die Mutter symmetrisch in bezug auf die Achse des Gewindeloches 30 und weist zwei entgegengesetzt zueinander liegende, kontinuierlich durchlaufende Nasen 36 und Hohlkehlen 40 auf. In der bevorzugten Ausführung der Erfindung hat daher die Mutter allgemein die Form eines Quaders und die Seitenkanten des Schlitzes 52, der zur Aufnahme der Mutter dient, verlaufen im allgemeinen parallel zueinander.

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Abschließend sei bemerkt, daß das Gewinde im Gewindeloch 30 der Mutter im allgemeinen vor der Montage der Mutter im Schlitz 52 hergestellt wird, daß aber jedenfalls die Möglichkeit besteht, den Gewindebolzen 64 mit selbstschneidendem Gewinde zu versehen, also als Werkzeug zum Schneiden des Muttergewindes zu verwenden«,

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Claims

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Kean Manufacturing Corporation, Dearborn Hights, Michigan (V.St.A.)

Patentansprüche:

( 1.JIm Schlitz einer Platte verschiebbar zu lagernde Mutter, ^-^ bestehend aus einem Körper mit oberer Stirnfläche, einem diese Fläche und den Körper durchdringenden Loch, Flanschen, die in Abstand von der Stirnfläche von den Seitenwänden des Körpers ausgehend seitlich nach außen ragen, und zwei Nasen, die sich von gegenüberliegenden Seitenkanten der Stirnfläche aus erstrecken und nach dem Einstecken des Körpers der Mutter in den Schlitz nach außen und unten verformbar sind und danach zusammen mit den Flanschen die Längskanten des Schlitzes übergreifen, dadurch gekennzeichnet , daß an den Seitenwandungen (34) unterhalb der Nasen (36) Hohlkehlen (40) zur Aufnahme des Materialflusses beim Verformen der Nasen vorgesehen sind und jede Hohlkehle (40) benachbart zur zugeordneten Nase (36) von einer nach innen geneigten Wand (42) begrenzt wird, während die Außenwand (44) der Nase (36), ausgehend von der nach innen geneigten Wand (42), nach außen geneigt ist.
2. Mutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Innenkante' jeder Nase (36) mit der zugeordneten Seitenwandung (34) im wesentlichen in einer Ebene liegt.
3. Mutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Seitenwand (38) jeder der beiden entgegengesetzt zueinander liegenden Nasen (36) im wesentlichen parallel zur Außenwand der gleichen Nase verläuft und die Außenwand mit der Innenwand oben durch einen gekrümmten Wandungsteil verbunden ist.
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4, Verfahren zum Montieren einer Mutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3 im Schlitz einer Platte, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (20) vor dem Deformieren der Nasen (36) in den Schlitz (52) der Platte (50) so eingelegt wird, daß die Flansche (26) die Längskanten des Schlitzes (52) auf dessen einer Seite übergreifen, die Mutter'(20) mit ihrer geflanschten Stirnfläche auf eine Unterlage (56) gelegt und hierauf in Richtung auf die entgegengesetzte Stirnfläche (28) ein Schlag ausgeübt wird, der die Nasen (36) derart verformt, daß sie die Längskanten des Schlitzes (52) auf dessen anderer Seite übergreifen.
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